结合农业技术试验示范专项经费项目“我国北方主要类型区玉米秸秆还田模式”，针对秸秆处理方式、秸秆还田技术模式、现有机械化秸秆还田工艺流程、耕整地及秸秆还田机具等问题，在河北省、河南省、山东省、天津市4个省（直辖市）的9个县（区、市）进行了实地调研。基于问卷调研，结合文献综述，分析了秸秆还田正负效应产生原因，为相关机具与协同增产技术的研究提供基础。在河北涿州市进行秸秆还田正负效应试验，采用秸秆细碎浅埋模式，结果表明秸秆抛撒均匀使得后续浅旋整地工作效果优于传统作业模式。在山东省胶州市示范推广秸秆旋耕混埋深松与秸秆粉碎翻埋2种耕作模式，前者能够更好实现土壤深层耕作，打破犁底层，提高整机作业质量；后者作业后表层土壤细碎、疏松、平整，为播种作业、种子发芽和生长创造良好条件。
④结合国家“十三五”重点研发项目“北方一熟田培肥与耕作关键机具选改型及配套”，调研了东北地区水稻秸秆还田的基本情况，发现存在秸秆量大、粉碎和抛撒不均、还田后整地困难、漂浮插秧困难和机具不配套等问题。对此，研制一种秸秆粉碎抛撒装置，通过在刀轴上增加扇叶来增加秸秆抛撒的风速，秸秆抛撒效果较传统秸秆粉碎抛撒装置好；研制一种秸秆抛撒翻埋联合作业机，解决在秸秆抛撒不均情况下的秸秆翻埋问题。同时，针对东北稻区缺乏科学的、有效的秸秆还田机械化技术模式问题，提出该区秸秆还田技术模式研究并完成一年对比试验。